Электрика для новичков: как грамотно использовать клеммы для соединения проводов

Введение

В процессе выполнения электропроводки каждый мастер обязательно сталкивается с таким занятием, как соединение участков проводом между собой. Самой распространенной неисправностью электропроводки является короткое замыкание. Также очень частым неприятным явлением является разрыв цепи, чаще всего он и случается в месте соединения проводов. Эти соединения производят в специализированных коробках и монтируют в плоскости стены или на ее поверхности. Зачастую внутри этих коробок находятся соединения проводов, которые ведут в сторону автоматического распределительного щитка, а также провода, которые отходят к розеткам, выключателям и светильникам. Параллельно им может быть проложен еще один провод, который связывает коробки между собой. Соединения такого рода всегда производятся строго идентично проектным схемам.
Ниже будут представлены самые распространенные виды соединений:

• С помощью скрутки и дальнейшей пайки или сварки.
• С помощью «орешков».
• С помощью клеммных колодок.
• С помощью пружинных клемм WAGO.
• С помощью соединения нулевиков соединительными шинами.
• С помощью болтовых соединений.
• С помощью гильзовки.

Введение

В процессе выполнения электропроводки каждый мастер обязательно сталкивается с таким занятием, как соединение участков проводом между собой. Самой распространенной неисправностью электропроводки является короткое замыкание. Также очень частым неприятным явлением является разрыв цепи, чаще всего он и случается в месте соединения проводов. Эти соединения производят в специализированных коробках и монтируют в плоскости стены или на ее поверхности. Зачастую внутри этих коробок находятся соединения проводов, которые ведут в сторону автоматического распределительного щитка, а также провода, которые отходят к розеткам, выключателям и светильникам. Параллельно им может быть проложен еще один провод, который связывает коробки между собой. Соединения такого рода всегда производятся строго идентично проектным схемам. Ниже будут представлены самые распространенные виды соединений:

• С помощью скрутки и дальнейшей пайки или сварки.
• С помощью «орешков».
• С помощью клеммных колодок.
• С помощью пружинных клемм WAGO.
• С помощью соединения нулевиков соединительными шинами.
• С помощью болтовых соединений.
• С помощью гильзовки.

Как лучше надежно соединить между собой два кабеля

Способы соединения кабелей, при которых нужно оборудование и умения в области электротехники:

• пайка;
• сварка;
• обжим гильзами.

Простые способы соединения, не требующие инструментов и знаний:

• соединение с помощью клеммных колодок;
• пружинные зажимы;
• колпачки СИЗ;
• болтовое соединение.

Выбор способа соединения зависит от характеристик проводов. Требуется учитывать вид и материал жилы, количество проводков, условия эксплуатации.

Со спайкой

Спайка – распространенный способ соединения кабелей. Для работы нужен паяльник, канифоль, припой и наждачная бумага. Как соединять провода путем пайки:

• зачистка изоляции;
• очистка от окислов при помощи наждачной бумаги;
• проводники нужно залудить – канифоль укладывается на провод, ее разогревают паяльником до тех пор, пока провод не покроется канифолью;
• проводники собираются вместе, на них нужно нанести пузырящуюся канифоль и прогреть, пока припой не растечется;
• место пайки охлаждается.

Сложность процесса заключается в наличии профессиональных навыков. Нельзя перегревать место припоя, либо перекручивать его при нагреве, иначе может расплавиться изоляция

Важно обеспечить качественный и надежный контакт проводов. Пайка используется в малоточной электрике

Без пайки

Соединение проводов без пайки осуществляется при помощи специальных соединительных элементов. Также возможно соединить провода скруткой. Скрутка является самым простым способом, который не требует оборудования, но также этот метод самый ненадежный.

Использовать только соединение скруткой по правилам ПУЭ запрещено.

Медные

Медный провод можно соединить при помощи клеммных колодок, зажимов Wago (обязательно с использованием специальной пасты), при помощи болта, пайки.

Алюминиевые

Алюминиевые провода также можно соединять любым методом, но с некоторыми особенностями. При соединении металл нужно вручную зачистить от изоляции.

Напрямую соединять медные и алюминиевые провода нельзя. Место присоединения сильно нагревается и со временем контакт ослабевает. Поэтому лучше использовать клеммные колодки, wago, болтовое соединение или специальные ответвительные зажимы.

Клеммные колодки

Одно из самых простых и надежных соединений проводов — через клеммные колодки. Есть они нескольких типов, но практически везде используется винтовое соединение. Есть с гнездами разных размеров — под разные размеры проводников, с разным количеством пар — от 2 до 20 и больше.

Сама клеммная колодка представляет собой пластиковый корпус, в котором запаяно металлическое гнездо или пластина. В это гнездо или между пластинами вставляется оголенный проводник, зажимается винтом. После того, как винт затянут, надо хорошо подергать проводник — убедиться что он хорош зажат. Из-за того что места соединений остаются неизолированными, область применения клеммных колодок — помещения с нормальной влажностью.

Недостаток такого соединения: из-за пластичности металлов — особенно алюминия — со временем контакт ослабевает, что может привести к повышению степени нагрева и ускорению окисления, а это снова ведет к снижению контакта. В общем, периодически соединение проводов в винтовых клеммных коробках необходимо подтягивать.

Соединение проводов в клеммных колодках

Достоинства — быстрота, простота, невысокая стоимость, не требует никаких навыков, разве что умение пользоваться отверткой

Еще одно важное достоинство — можно без проблем соединять провода разных диаметров, одножильные и многожильные, медные и алюминиевые. Непосредственного контакта нет, потому нет рисков.

Маркировка клемм

В клеммнике собранном из большого числа наборных элементов, без соответствующих надписей и обозначений, очень не просто найти тот или иной разъем.

Это неудобно как на первоначальном этапе при монтаже проводников, так и при эксплуатации уже готового щита. Чтобы не запутаться куда какой проводник подключен, применяют специальную маркировку клеммных модулей.

При этом производители в разных пакетиках комплектуют разные цифры. Будьте внимательны при покупке. В одном могут идти цифры только от 1 до 10, а в другом от 11 до 20.

У каждого пакета свой номенклатурный номер и своя позиция в каталоге. Существует также универсальная маркировка вообще без цифр.

Все необходимые надписи на них делаются самостоятельно при помощи маркера. Вместо цифр можно подобрать также буквы L1, L2, L3, N, PE и т.д.

Но и на этом обозначение клеммника не заканчивается. Каждая большая сборка может иметь свое название, чтобы посторонний человек свободно ориентировался в схемах.

Для этого существует еще одна комплектующая деталь – держатели маркировки клеммных коробок. Вставляются он в те самые стопоры или фиксаторы, которые имеют универсальное применение.

Есть кстати виды стопоров, которые уже изначально в своей конструкции имеют такую площадку.

Общие требования к монтажу

Качество соединений и ответвлений при монтаже имеет первостепенное значение. При поиске неисправности в электрической цепи, чаще всего проблема возникает из-за отсутствия контакта. Некачественный контакт может привести не только к разрыву цепи, но и к перегреву проводов. Нередко это является причиной возгорания.

Поэтому к ним предъявляются жесткие требования.

Независимо от того, какими клеммами выполняется монтаж, должны выполняться следующие правила:

1. При монтаже необходимо оставлять запас проводов перед всеми соединениями (для повторного соединения).
2. Все соединения должны располагаться в доступных местах.
3. Месторасположение соединительных элементов нужно защищать от вибрации и любых других механических воздействий.
4. Изоляция соединительных элементов должна соответствовать изоляции проводников.
5. Все соединения должны выполняться в распределительных коробках, шкафах и пультах управления, специальных нишах строительных конструкций.

Выпускается множество разновидностей клеммников по назначению:

• вставные;
• гибридные;
• мини и микро клеммы;
• клеммы с предохранителями;
• клеммы с размыкателями;
• многовыводные;
• многоярусные;
• проходные и другие;

Для всех разновидностей правила монтажа едины.

Гильзы

Когда нужны мощные зажимы для нескольких проводов используют гильзы. Они представляют собою лужёную трубку из меди, либо плоский наконечник с проделанным отверстием для крепления.

В гильзу необходимо вставить все соединяемые провода и обжать при помощи специального приспособления кримпера (обжимные клещи). Такой зажим для проводов имеет ряд положительных сторон:

1. Очень удобно использовать наконечники с отверстиями, когда есть необходимость закрепления узлов проводов на корпусах с помощью винтов.
2. Обжим в месте соединения не способствует повышенному сопротивлению.

Как видите, зажимов для проводов существует очень много, каждый со своими достоинствами и недостатками. Выбирайте, исходя из того, какие провода вам необходимо соединять, где будет располагаться место соединения. Но не забывайте о том, что самое главное в электричестве, это надёжность и безопасность.

Конструктивные особенности клеммных зажимов

Клеммные соединения отличаются простотой исполнения и при использовании не требуют каких-либо специальных навыков. Наибольшее распространение среди электриков получили следующие способы.

Клеммные колодки

Для работы с ними достаточно одной отвертки. Данный способ используется в большинстве соединений электрических сетей. Один из вариантов устанавливается на выходе многих бытовых приборов и служит для подключения питающего шнура. Конструкция выполнена в виде контактной пластины, запаянной в корпус из пластика или карболита. Клеммные соединители бывают разных типов, они отличаются низкой стоимостью и удобством в работе. С помощью клеммных колодок соединяются медные и алюминиевые провода, в том числе и разных диаметров, с одной или несколькими жилами.

Само соединение проводов через клеммник занимает буквально несколько секунд. С каждой жилы нужно снять изоляцию приблизительно на 5-7 мм и зачистить ее от оксидной пленки. Оба проводника вставляются в гнезда напротив друг друга и прижимаются болтами к контактным пластинам, обеспечивая тем самым надежное соединение. Однако, такой способ позволяет соединить лишь одну пару проводов. Для большего количества проводников требуется установка специальных перемычек. В качестве недостатка следует отметить постепенное ослабление болтовых соединений, которые требуется периодически подтягивать.

Клеммные зажимы Wago

Другой способ соединения предполагает использование специальных клеммных зажимов Ваго (Wago). Здесь мнения пользователей разделяются: одним нравятся такие клеммы, а другим – нет. Все споры охватывают пружинные зажимы, входящие в конструкцию, надежность и сроки их эксплуатации. Однако многочисленные тесты показали, что при правильном выборе и соблюдении технических условий, эти клеммники будут служить на протяжении многих лет. Следует выбирать нужную модель для конкретных работ и не покупать поддельную продукцию.

Конструкции рычажных клеммников Wago могут быть разъемными (рис. 1) и неразъемными (рис. 2). Первый вариант лучше всего подходит для тех мест, где возможны дополнительные подключения, и конфигурация сети периодически изменяется. Очень часто такие клеммники устанавливаются в распределительные коробки. В каждом из них имеется специальный рычажок, предназначенный для фиксации или освобождения проводов.

Конструкция элемента дает возможность соединения 2-5 проводов с различными параметрами. Сама процедура очень простая: вначале рычажок поднимается, подготовленная жила вставляется в гнездо, после чего рычажок опускается и фиксирует провод на своем месте.

Конструкция неразъемных клемм Wago отличается наличием колпачка и корпуса зажима. Колпачки изготавливаются из прозрачных и непрозрачных полимерных или пластиковых материалов. Для проводов в корпусе предусмотрены отверстия. Нормальное соединение зависит от правильного снятия изоляции. Производители продукции требуют выполнять зачистку на расстояние 12-13 мм. Таким образом, очищенная часть провода заходит в клеммник, а изоляция упирается в корпус.

Положительные и отрицательные стороны

К положительным сторонам относится надежность образующихся контактов

Широкую популярность в электротехнике контактная колодка для электропроводки приобрела благодаря следующим достоинствам:

• Простота объединения двух и более проводников из разнородных металлов с различным сечением жил. Специального инструмента не требуется.
• Возможность сохранения состояния проводов в удобном для повторного монтажа виде.
• Безопасность образующегося соединения за счет высокого качества корпусного изолирующего материала.
• Надежность образующихся контактов.
• Устойчивость клемм к механическим и температурным воздействиям, а также к опасным растяжениям и вибрациям.
• Небольшие размеры изделий, позволяющие свободно размещать их в распределительной коробке и корпусе выключателя.

Существенный недостаток этих приспособлений – относительно высокая цена (10-12 рублей за штуку). При значительных объемах электромонтажных операций этот показатель бывает чувствительным для бюджета.

Сборка клеммника

Клеммники редко используют для подключения одиночных проводников, как правило это несколько фаз или цепей проходящих через одну общую сборку.

Однако эту сборку предварительно нужно правильно собрать из отдельных элементов. И здесь как раз таки есть свои нюансы и особенности, о которых не все знают.

Установка клеммы на Din-рейку операция простая, не требующая особых навыков. Но даже в этом деле можно совершить ошибку.

Запомните, клеммник всегда цепляется своим выступом именно сверху динрейки и защелкивается снизу.

При этом динрейки тоже бывают разные. Стандартная идет шириной 35мм.

Встречаются более мелкие или наоборот глубокие. Отдельные производители могут иметь в ассортименте целый модельный ряд.

Разновидности din-реек и их размеры:

Поэтому если у вас клеммник почему-то не защелкивается и не встает нормально на свое место, дело скорее всего в неправильно подобранном основании крепежа.

Кстати, хорошие качественные модели имеют в своей конструкции несколько вариантов крепежа, под разные виды din реек.

После защелкивания, некоторые виды клемм могут помимо основания еще сцепляться друг с другом. Ярко выражено это у производителя ABB.

Вы даже изначально может их собрать на весу, а уже потом группой защелкнуть на подготовленную площадку.

Виды соединений без использования клемм

Прежде чем начать разговор о клеммах, имеет смысл рассмотреть виды соединения проводов, не использующие специальных механических устройств. В конце концов, методы, которые сегодня принято считать «кустарными» и устаревшими, существуют со времен открытия электричества и живы по сей день. Вот основные из них:

• Скрутка. Соединение это выполняется исключительно просто, но если все сделано правильно, то оно относительно надежно и долговечно для сетей со средней токовой нагрузкой. Основной недостаток – невозможность соединения разнородных металлов. Если, к примеру, скрутить медный и алюминиевый провода, то каким бы качественным соединение ни было, оно прослужит недолго, поскольку разнородные металлы представляют собой гальваническую пару и под действием электрического тока очень быстро разрушаются. Не годится скрутка и для многожильных проводов, так как их просто невозможно плотно скрутить, а значит, контакт будет плохим и соединение быстро сгорит.
• Спайка. Пайка обеспечивает хороший долговременный контакт и годится для соединения как одножильных, так и многожильных проводов. К недостаткам можно отнести низкую температурную стойкость (припой — довольно легкоплавкий материал) и необходимость иметь рядом разогретый паяльник и электросеть для его подключения. Кроме того, некоторые металлы очень плохо паяются (алюминий и его сплавы) или не паяются вовсе (нихром, константан и пр.).
• Сварка. Исключительно прочное и качественное соединение, которое будет служить годами. Единственное, оно абсолютно неремонтопригодно – сварную стыковку невозможно разобрать. Ну и для того, чтобы сделать такое соединение необходимо специальное оборудование и соответствующие навыки. В дополнение качественно сварить разнородные металлы весьма проблематично, а зачастую и невозможно.
• Обжимка. Смысл метода состоит в том, что два проводника вставляются в гильзу (трубку), а затем эта трубка при помощи специального инструмента обжимается. Такой вид соединения, если он выполнен не пассатижами или молотком, долговечен и обеспечивает хороший контакт. Но он требует специального инструмента и набора гильз соответствующего диаметра. Обжимка годится для стыковки многожильных и одножильных проводников из однородных металлов. Гильза, естественно, должна быть выполнена из того же материала, что и провода или в крайнем случае из железа.

Примеры соединения медных проводов методами скрутки, пайки, обжимки и сварки

Принцип работы клеммных колодок

Данные устройства позволяют существенно упростить процесс соединений, что немаловажно при выполнении больших объемов электромонтажных работ. Использование клеммников гарантирует надежный и долговечный контакт.
Стандартные колодки включают в свою конструкцию один или несколько соединительных контактов, помещенных в колодку

За счет этого сразу несколько проводов могут быть соединены между собой в одной точке. Непосредственное крепление жил осуществляется внутри соединителя, где выполняется их фиксация. Основным требованием правильной эксплуатации является соответствие той или иной клеммы тому напряжению, которое будет использоваться постоянно. В случае неправильного выбора конструкция может просто не выдержать.

Надежный контакт в соединительных клеммниках обеспечивается винтовыми зажимами. Они фиксируют провода между прижимными пластинами или в латунных трубках. Подобные конструкции получили название винтовых клеммников.
В различных соединительных клеммных колодках используются свои типы фиксации:

• В первом случае на проводник оказывает давление торцевая поверхность винта в процессе закрутки. Само винтовое соединение с резьбой располагается перпендикулярно трубке с размещенной в ней токоведущей жилой. В результате давления провод придавливается изнутри трубки к ее стенке, за счет чего и обеспечивается контакт на значительной площади. В противоположный конец трубки заходит жила другого проводника и фиксируется тем же способом. Данный вид клеммных колодок используется в распределительных коробках, для соединения проводов разных линий.
• Другой вариант заключается в зажимании и фиксации провода между плоскостями контактной перемычки и прижимной пластины. Прижимное действие происходит за счет головки болта и шайбы, которая и давит на проводник по всей плоскости. Контакты располагаются симметрично в клеммной колодке напротив друг друга. Эта соединительная колодка обычно применяется внутри электрических щитов, и в разных видах оборудования и силовой электротехники.

Таким образом, клеммные колодки можно смело отнести к надежным устройствам, имеющим явные преимущества перед другими способами коммутации. С помощью таких устройств можно соединять проводники, изготовленные из разнородных металлов, избегая при этом непосредственного контакта меди и алюминия. Конструкции клеммников могут быть ножевыми, винтовыми и пружинными, а основой большинства контактов служат латунные сплавы.

Технология соединения проводов с помощью клемм

Соединение жил

От правильной коммутации проводов зависит функционирование электрической сети и приборов. Нюансы соединения зависят от типа клеммников. При работе с самозажимными блоками WAGO серии 2273 достаточно зачистить провод от изоляции на участке 10 мм

Работа проводится осторожно, чтобы не повредить токопроводящую жилу. Конец контакта вставляют с усилием в отверстие клеммы

Универсальные соединители серий 222 и 221 имеют рычажки для закрепления проводника. Их предварительно поднимают вверх. После вставления зачищенной жилы деталь опускают. Устройства многоразовые, легко разъединяются. Компактные клеммы зажимные для провода используют в распределительных коробках. Их размещают на расстоянии друг от друга, чтобы снизить вероятность нагрева и замыкания.

Блоки серии 224 применяют при монтаже осветительных приборов. Клеммники для соединения проводов имеют специальные отверстия для одножильных и многожильных контактов.

Виды клеммников

Выпускаемую производителем номенклатуру клемм Wago можно поделить на следующие виды:

1. WAGO Compact (221): клеммное соединение универсального вида, которое отлично подходит для многоразового зажима проводов разных сечений и типа (одножильных, многожильных) из меди и алюминия. Используется при недостатке свободного места в распределительной коробке, поскольку клемма обладает компактными размерами.
2. Push Wire (773, 273): применяется для прочного соединения проводов одножильного типа в наружных и внутренних (заглубляемых) распределительных коробках.
3. Push Wire (243): чаще всего используется для соединения электрических проводов малого сечения с одной жилой.
4. Compact Push Wire (2273): данные клеммники необходимы для распределительных коробок, соединения внутри них медных и алюминиевых проводов (с большим количеством кабелей).
5. Wago Compact (221): используется для многоразового соединения одножильных и многожильных проводов из алюминия и меди, сечением от 0,2 мм² и выше.
6. Пружинные клеммы (222): походят для состыковки электрических проводов, сечением от 0,08 мм² и представляют собой удобные самозажимные клеммы Wago.
7. Серия 224: имеет небольшой диаметр гнезда, поскольку предназначена для подключения тонкожильных проводов, используемых для осветительных приборов.
8. Wago Linec (294): клеммы специализированные, предназначенные для подключения источников питания, а также при прокладке трехжильной проводки с нулем, защитным заземлением и фазой.

При необходимости соединения алюминиевых проводов рекомендуется использовать клеммники Ваго с пастой, которая способна надежно защитить наконечники от окисления. Приобретая Wago клеммники, как ими пользоваться, можно узнать у продавца или квалифицированного электрика. Для тех, кто еще ни разу не пользовался данными изделиями, будет полезной информация о соединениях проводов с помощью клеммников Ваго.

Советы опытных электриков

Хороший контакт присоединения зависит не только от качества клеммников, но и от подготовительных этапов. Некоторые из них:

• Зачищать провода нужно специальными инструментами. Это необходимо для того, чтобы не повредить токопроводящую жилу.
• С поверхности проводников необходимо обязательно снимать оксидные пленки.
• Чтобы обжать многопроволочные проводники, необходимо как можно более точно подобрать гильзу.
• Заводить проводник в клеммник нужно как можно глубже, практически до начала изоляционной обмотки.
• Методом вытягивания проводника нужно проверить прочность коммутации.
• Нужно иметь запас провода, чтобы исключить механические нагрузки на клеммы.
• В распределительной коробке соединения должны располагаться как можно дальше друг от друга. Это необходимо для того, чтобы минимизировать вероятность короткого замыкания при чрезмерном нагреве.

Соединение проводов — одна из самых простых операций во время монтажа электросетей. Следует отметить, что от качественного выполнения процедуры зависит полноценное функционирование сети. Надежное соединение способно обеспечить стабильные характеристики сети, которые оказывают влияние на беспрерывную работу электроприборов.

Типы клеммных колодок

Клеммные коннекторы для проводов группируют по ряду признаков, таких как:

1. Назначение;
2. Способы монтажа;
3. Рядность;
4. Исполнение;
5. Тип подключаемого проводника;
6. Вид зажима.

Назначение

КК различаются по назначению:

• соединение проводов;
• на печатную плату;
• на дин-рейку;
• кросс-модули.

Соединение проводов

Это самая распространённая конструкция соединителей. В основном это винтовые, ножевые и рычажные клеммные колодки. Концы проводов вставляют в отверстия фиксаторов, как с обеих сторон, так и с одной стороны.

На печатную плату

Для подключения низковольтного питания колодки с винтовыми клеммами крепят на плате. Помимо того, что провода фиксируются в КК, их ещё крепят специальными хомутами.

КК на печатной плате

На дин-рейку

Универсальные электротехнические устройства бывают в виде стационарных модулей и сборных клеммников. Первые имеют законченную конструкцию. Второй вид КК состоит из отдельных модулей, из которых можно создавать разные конструктивные положения распределительных клемм. При монтаже соединений многочисленных проводных линий в одном узле применение дин-рейки является самым рациональным решением.

Кросс-модули

Применение кросс-модулей позволяет удобно и надёжно выполнять электромонтажные работы в распределительных шкафах и щитах. Главной функцией кросс-модуля является разделение питания от одного источника энергии на несколько отходящих линий.

Способы монтажа

По способу монтажа соединений КК подразделяются на следующие виды.

Винтовые

В корпус винтовой клеммной колодки вмонтированы металлические зажимы. Это горизонтальные гильзы с вертикальным винтом. Оголённый конец провода заводят в отверстие и зажимают сверху жилу винтом. С другой стороны колодки заводят в стальную гильзу другой проводник, который тоже зажимают. Образуется плотный контакт. Сталь индеферентна к меди и алюминию. Поэтому винтовые клеммники ЗВИ используют для соединения проводов из разнородных металлов, не боясь вызвать коррозионные процессы.

Зажимные

КК такого типа фиксируют проводники рычажными зажимами. Провод вводят в монтажное отверстие и рычажком прижимают жилу к гильзе. Достоинствами такого соединения являются быстрый монтаж и демонтаж проводов.

Рычажные клеммники

Существуют неразъёмные модели с пружинным фиксатором внутри гильзы, который не даёт выйти обратно проводу. Как правило, это КК одноразового пользования.

На дин-рейку

Выше по тексту есть описание этого устройства.

Исполнение

Колодки бывают прямой и угловой конфигурации. У первых направления кабельных линий не меняются. Угловые колодки применяют на поворотах, когда нельзя изгибать провода. Выходящий проводник перпендикулярен встречной жиле. Клеммы для проводов расположены под прямым углом.

Обратите внимание! Одни из самых распространённых клемм – это разъёмные обжимные коннекторы. Одна клемма входит в разъём другого контакта

Их называют «мама» и «папа». Приёмный наконечник имеет боковые овальные загибы, и посередине в проёме есть подпружиненный лепесток. Чтобы разъединить провода, язычок отгибают, и «папу» легко вынимают из «мамы».

• винтовые;
• пружинные;
• зажимная клеть;
• торцевые;
• ножевые;
• концевые.